(57)【要約】【課題】ステータＳの小型化及びコストダウンを図る。【課題手段】円環状に配置された各ティース１のそれぞれにコイルが巻回され、その各コイルを各相毎に、各ティース１の円環状配置に沿うケーブル製バスバ３（３ａ、３ｂ、３ｃ）により接続した回転電機のステータである。その各相のバスバ３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄを円環状配置の各ティース側面に並列に配置する。各ティースの径方向は、回転電機の大型化に伴って長くなり、それに伴って各ティースの側面も広くなっており、その側面に各バスバを並列することは容易であり、並列したバスバによるステータの軸方向の拡大はそのバスバの厚みのみである。このため、ステータの小型化には有利な構造と言える。金属板材からの打ち抜による形成は材料無駄が多いが、ケーブルは、引き抜きなどによって形成されるため、その打ち抜き品に比べれば、はるかに安価である。【選択図】図１
2007135340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のティース１にコイルが各相毎に巻回され、その各コイルを各相毎に、前記ティース１の円環状に沿う環状バスバ３ａ、３ｂ、３ｃにより接続した回転電機のステータＳにおいて、
上記バスバ３ａ、３ｂ、３ｃを棒材により形成し、その各相のバスバ３ａ、３ｂ、３ｃを前記ティース１側面に並列に配置してホルダー１１内に収納し、かつ各相のバスバ３ａ、３ｂ、３ｃの間は電気絶縁したことを特徴とする回転電機のステータ。
【請求項２】
上記ホルダー１１に各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃ間の隔壁１２を設けて上記電気絶縁をなしたことを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項３】
上記各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃを棒材に絶縁被覆したものとしてその絶縁被覆により上記電気絶縁を成し、上記各コイルとの前記各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃの接続部には隔壁１２を設けてその接続部の電気絶縁を成したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機のステータ。
【請求項４】
上記各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃを、上記接続部以外を纏めて占有面積を小さくしたことを特徴とする請求項３に記載の回転電機のステータ。
【請求項５】
上記絶縁被覆が有機系であって、その有機系絶縁被覆でもって、各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃは集合接着されて一体化されていることを特徴とする請求項４に記載の回転電機のステータ。
【請求項６】
上記各相毎のコイルのアース側が接続されたバスバ３ｄも上記ホルダー１１に収納したことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の回転電機のステータ。
【請求項７】
請求項１に記載の回転電機のステータに使用するバスバ結合ユニット１０であって、
上記各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃは、棒材からなって、ホルダー１１内に相互に電気絶縁されて上記円環状ティース１側面に沿うように並列に配置されて収納されていることを特徴とする回転電機のステータ用バスバ結合ユニット。
【請求項８】
上記ホルダー１１に各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃ間の隔壁１２を設けて上記電気絶縁をなしたことを特徴とする請求項７に記載の回転電機のステータ用バスバ結合ユニット。
【請求項９】
上記各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃを棒材に絶縁被覆したものとしてその絶縁被覆により上記電気絶縁を成し、上記各コイルとの前記バスバ３ａ、３ｂ、３ｃの接続部には隔壁１２を設けてその接続部の電気絶縁を成したことを特徴とする請求項７に記載の回転電機のステータ用バスバ結合ユニット。
【請求項１０】
上記各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃを、上記接続部以外を纏めて占有面積を小さくしたことを特徴とする請求項９に記載の回転電機のステータ用バスバ結合ユニット。
【請求項１１】
上記絶縁被覆が有機系であって、その有機系絶縁被覆でもって、各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃは集合接着されて一体化されていることを特徴とする請求項１０に記載の回転電機のステータ用バスバ結合ユニット。
【請求項１２】
上記各相毎のコイルのアース側が接続されるバスバ３ｄも上記ホルダー１１に収納したことを特徴とする請求項７乃至１１の何れかに記載の回転電機のステータ用バスバ結合ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド自動車用、燃料電池自動車用等の回転電機のステータ及びそのステータに使用するバスバ結合ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、環境問題の点から、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車が開発され、これらの自動車は、回転電機を補助駆動源又は主駆動源とし、その回転電機は当然のこととして小型化が要求される。その回転電機の小型化への一手段として、ステータの小型化がある。
【０００３】
そのステータに、円環状に配置された各ティース（各コイルスロット）のそれぞれにコイルが巻回され、その各コイルを各相毎に、前記各ティースの円環状配置に沿う環状バスバにより接続したものがある（特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開平０６−２３３４８３号公報
【特許文献２】特開２００３−１３４７２４号公報
【特許文献３】特開２００４−５６８７３号公報
【０００４】
そのバスバは、金属板材から円環状に打ち抜いて形成したものが一般的であり（特許文献２参照）、ケーブルを使用したものもある（特許文献３参照）。
また、その各コイルとバスバの接続構造は、各相の同一大きさの環状バスバを絶縁層を介して重ねて一体化した結線用ユニット（特許文献１：符号１６、特許文献２：符号１７、特許文献３：符号２０）を、円環状配置の各コイルの側面に対向して設けたり（特許文献１）、その各コイルの外周面に対向して設けて（特許文献３）、その結線用ユニットのバスバに各コイルの端末を各相毎に接続している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記各従来技術の結線用ユニットは、バスバをそのユニットの軸心方向に重ねているため、その重ね方向に厚いものとなり、その厚みが、ステータの小型化に支障となる場合がある。例えば、特許文献１記載の技術では、その結線用ユニットを円環状配置の各コイルの側面に対向して設けているため、ステータの軸方向が長くなり、その長さの縮小を要求される場合には障害となる。
また、特許文献３記載の技術は、その結線用ユニットを円環状配置の各コイルの外周面に設けているため、ステータの径方向が長くなり、その径の縮小を要求される場合には障害となる。
【０００６】
この発明は、以上の状況に鑑み、製作コストを下げることを第１の課題、ステータの小型化を図り易くすることを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
まず、上記第１の課題を達成するために、この発明は、上記バスバを棒材によって形成することとしたのである。
金属板材からの打ち抜きによる形成は材料無駄が多いが、棒材は、引き抜きなどによって形成されるため、その打ち抜き品に比べれば、はるかに安価である。また、棒材は、保形性があるため、環状へのフォーミングも容易である。
【０００８】
つぎに、上記第２の課題を達成するために、この発明は、この種の回転電機においては、通常、その径方向の縮小化が要求されることに着目し、各相のバスバを円環状ティースの側面に並列に配置することとしたのである。
円環状ティースの径方向は、回転電機の大型化に伴って長くなり、それに伴ってティースの側面も広くなっているが、従来はその広くなった側面の有効利用が成されていなかった。その広くなった側面に各バスバを並列することは容易であり、並列したバスバによるステータの軸方向の拡大はそのバスバの厚みのみである。このため、ステータの小型化には有利な構造と言える。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、以上のように、バスバを棒材によって形成することとしたので、コストダウンを図ることができる。また、各相のバスバを各コイルの側面に並列に配置したので、ステータの小型化に非常に有効な構造とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の一実施形態としては、円環状のティースにコイルが各相毎に巻回され、その各コイルを各相毎に、前記ティースの円環状に沿う環状バスバにより接続した回転電機のステータにおいて、前記バスバを棒材により形成し、その各相のバスバをティース側面に並列に配置してホルダー内に収納し、かつ、各相のバスバの間は電気絶縁した構成を採用する。
棒状バスバには、断面真円状、同楕円状、多角形状等の各種の断面形状のものを採用でき、スペース効率からは、四角形状の平角線が好ましい。
【００１１】
その電気絶縁は、上記ホルダーに設けた各バスバ間の隔壁により行なったり、バスバをなす棒材に絶縁被覆して絶縁被覆電線（ケーブル）とし、その絶縁被覆により行なうことができる。後者の場合には、各コイルとバスバの接続部においては、その接続のために、バスバの絶縁が剥がされるため、隔壁を設けてその接続部の電気絶縁を図るとよい。但し、その接続部においても、他のバスバの絶縁被覆でもって、各バスバ間の絶縁が維持されれば、隔壁を設ける必要はない。
【００１２】
各バスバは、前もって、電気的に絶縁して一体化し、その結合ユニットを上記ティースに取付けるようにすれば、バスバをティースに取付けてそのコイルに接続する作業が容易となる。
そのバスバ結合ユニットとしては、各バスバが円環状ティース側面に沿うように並列に配置されるとともに電気的に絶縁されてホルダーに収納されている構成を採用できる。
このとき、その電気的な絶縁には、上述の隔壁、絶縁被覆などが考え得る。また、各バスバを、コイルとの接続部以外を纏めれば、その占有面積を小さくすることができ、小型化に有利である。さらに、その絶縁被覆を有機系とすれば、その有機系絶縁被覆でもって、各バスバを集合接着して一体化することができ、バスバ結合体の小型化により有利である。このとき、他の接着剤を使用できる。
上記各相毎のコイルのアース側が接続されたバスバも上記ホルダーに収納することができる。これによって、さらに小型化に有利となる。このとき、そのバスバも、他のバスバと同様に、棒材、その絶縁被覆したもの、及び有機系絶縁被覆をしたもの等を採用でき、各相のバスバを纏めることもできる。
【実施例】
【００１３】
一実施例を図１〜図３に示し、この実施例は、燃料電池自動車用回転電機やハイブリッド自動車用回転電機のステータＳに係り、従来と同様に、円環状に配置された各ティース１のそれぞれにコイルが巻回され、その各コイルの外側端を各相毎に、前記各ティース１の円環状配置に沿う環状バスバ３（３ａ、３ｂ、３ｃ）により接続し、各内側端（アース側端）を環状バスバ３ｄにより接続したものである。各ティース１は円環状に並べて金属製円筒４によって焼バメ等で固定されている。
【００１４】
各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、単線（棒材）にポリアミドイミド等のエナメルで皮膜を施してそれぞれ電気的に絶縁被覆されたケーブル（例えば、商品名：マグネットワイヤ）からなり、図３に示すように、各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはホルダー１１内に収納されて結合ユニット１０となっている。通常、棒材は、引き抜き時にエナメル等の有機系絶縁皮膜を連続的に行なうことができ、かつその有機系絶縁皮膜でもって高耐熱化を得ることができるため、安価なバスバ３及び結合ユニット１０を得ることができる。バスバ３を成すケーブルには市販のものを採用できる。
【００１５】
ホルダー１１には、各バスバ３を隔てる隔壁１２が形成されて、この隔壁１２によって、各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは電気的に絶縁される。このため、各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄには、絶縁皮膜を施していないもの、例えば、絶縁被覆されていない単線等を使用できる。
【００１６】
各バスバ３へのコイル端末（接続端）の接続は、従来周知の接続端子金具５を介して行なう。この実施例の接続端子金具５は、バスバ３に接続される端子金具５ａとティース１から立ち上げられたコイル端が接続される端子金具５ｂとからなり、その両端子金具５ａ、５ｂは嵌入接続されている。
また、各相のバスバ３ａ、３ｂ、３ｃには、外部への接続端子６（６ａ、６ｂ、６ｃ）が接続されており、この接続端子６でもって各コイルが外部の制御器等に接続され、各コイルに適宜に電源が供給される。
接続端子金具５（５ｂ）とコイル端末の接続は、例えば、ＴＩＧ溶接、レーザ溶接などによって行ない、接続端子金具５（５ａ）とバスバ３との接続には、例えば、ヒュージング、圧接、圧着などで行なう。
この結合ユニット１０は、必要に応じてホルダー１１内に絶縁樹脂を充填する。
【００１７】
この結合ユニット１０でもって、各コイルを接続するには、この結合ユニット１０を樹脂モールドされたティース１上に重ねて（セットし）、各コイルの端末を接続端子金具５（５ｂ）に接続することにより行なう。このとき、接続端子金具５の一方の端子金具５ａは、結合ユニット１０側に予め設け、他方の端子金具５ｂはティース１側にコイル端を接続した状態で設け、結合ユニット１０のセットと同時に、両端子金具５ａ、５ｂを接続する。
この後、必要に応じて樹脂モールドＣ等によってティース１と結合ユニット１０を一体化して、図１に示す、円環状配置の各ティース１側面の各コイル面に対向して各相のバスバ３が設けられて、その各相のバスバ３が前記円環状配置の各ティース１側面に並列に配置された回転電機のステータＳを得る。
【００１８】
結合ユニット１０は、図４に示すように、各相のバスバ３ａ、３ｂ、３ｃのみをホルダー１１に収納したものとすることもできる。また、ケーブル（バスバ３）が絶縁被覆されたものであれば、図５、図６に示すように、ホルダー１１を隔壁１２を有しないものとし、コイルとの接続部及び外部端子６との接続部においては、隔壁１２を嵌め込み接着などにより設けて電気絶縁を図る。このとき、その絶縁被覆が有機系であれば、その有機系絶縁被覆でもって、各バスバ３を集合接着して一体化することができて、バスバ結合ユニット１０の小型化を図ることができる。このとき、他の接着剤を使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施例の概略斜視図
【図２】（ａ）、（ｂ）ともに同実施例の一部除去要部斜視図
【図３】同実施例のバスバ結合ユニットの断面図
【図４】他の実施例のバスバ結合ユニットの断面図
【図５】他の実施例のバスバ結合ユニットの断面図を示し、（ａ）はコイルとの非接続部、（ｂ）は同接続部
【図６】他の実施例のバスバ結合ユニットの断面図を示し、（ａ）はコイルとの非接続部、（ｂ）は同接続部
【符号の説明】
【００２０】
１  ティース
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  バスバ
４  ケーシング（円筒）
５、５ａ、５ｂ  接続端子金具
６、６ａ、６ｂ、６ｃ  外部端子
１０  バスバの結合ユニット
１１  ホルダー
１２  隔壁
【図１】
2007135340.tif 000003
【図２】
2007135340.tif 000004
【図３】
2007135340.tif 000005
【図４】
2007135340.tif 000006
【図５】
2007135340.tif 000007
【図６】
2007135340.tif 000008